Как устанавливается склонность строительных сталей к хрупким разрушениям

К недостаткам алюминиевых конструкций

- низкий модуль упругости сплавов, повышенная деформативность;

- низкая огнестойкость: при температуре выше 100° С ухудшаются механические свойства сплава, а при температуре выше 200° С начинается ползучесть - должны быть защищены огнестойкими облицовками (бетон, керамика, специальные покрытия и т. п.).

Строительные стали. Основные характеристики, классификация сталей в зависимости от содержания углерода, легирующих компонентов и других факторов.

Механические свойства зависят от состава и производства.

Углеродистая сталь:

а) малоуглеродистая с 0,09—0,22% (в строительстве);

б) среднеуглеродистая с 0,25—0,5% (в машиностроении);

в) высокоуглеродистая (инструментальная) с 0,6— 1,2% .

Малоуглеродистая сталь (феррит и перли­т) - пластичность, ковкость, свариваемость, плохой закаливаемостью, и низколегиро­ванные стали высокой прочности, с меньшей склонностью к хрупким разрушениям.

Работа стали в конструкции зависит от ее структуры, от условий кристаллизации.

Примеси марганца, кремния, фос­фора (вредно = хладноломкость и красноломкость) и серы (вредно), не более 1%.

Выделение газов (ки­пение) = мелкие газовые пузыри = кипящая сталь.

Спокойная сталь - остывание = без выделения газов. В ней = раскислители (ал, марг). Она = однородная по хим. и по мех. показателям.

Полуспокойную сталь — промежуточная.

Малоуглеродистая сталь применяется:при -30° С, на дин. и вибро-нагрузки; в покрытиях и перекры­тиях

СтЗ. = углеро­да (0,22%) и кремния (0,3%), хорошо сварива­ется.

СтЗГпс = с марганцем (Г). Она дешевле спокойной стали марки СтЗсп.

СтО = отбраковка по хим. и мех. пока­зателям других марок.

Прочность - сопротивляемость мате­риала внешним силовым воздействиям.

Упругость - восстанавливает первоначальную форму после снятия нагрузок.

Пластичность - не возвращается в свое первое состояние после снятия внешних нагрузок.

Хрупкость - разрушением материала при ма­лых деформациях.

Свойства стали - испытание образцов на растяжение.

Удар­ная вязкость и угол при испытании на загиб = оценка пластичности.

Работа стали на растяжение.

- относительное удлинение, %;

На первой стадии (закон Гука)

Нормальное напряжение, при котором происходит текучесть материала, = предел

теку­чести

Идеа­лизированная диаграмма растяжения - Прандтля.

Виды разрушения стали. Факторы, влияющие на хрупкие разрушения.

Как устанавливается склонность строительных сталей к хрупким разрушениям.

Передвижение ли­ний дислокаций от атома к атому = сдвиг без нарушения целостности материала.

При малой плотности дислокаций - упрочняют материал, при большой - разупрочняют материал. Пласти­ческие сдвиги и касательные напряжения = полное разрушение.

Про­цесс вязкого разрушения: (пластичное) - от среза - зарождение трещины и развития трещины до раз­рушения материала. Причины - касательные напряжения и пластические деформации. Нарушение целостности материала - отрыв.

Хрупкое разрушение (отрыв) - следствие большого раз­вития упругих деформаций стали до разрушающих. Круп­ная зернистость понижает сопротивление отрыву и снижает пре­дел текучести, а мелкозернистая структура повышает и то, и дру­гое.

Показатели работы стали на растяжение - предел текучести (начало развития дефор­маций), временное сопротивление (предельная нагрузка), относительное удлинение (пластические свойства материала).

На хруп­кость оказывают влияние: качество ста­ли, старение, концентрация напряжений, температура эксплуатации, характер силового воздействия.

Сера, фосфор, углерод - увеличение хрупкости.

Легирование и термообработка = сопротивление хрупкому разру­шению. Полуспокойные и спокойные стали не подвержены хрупкости.